Prospecção de modelo in vitro de migração celular na presença de bactérias e bacteriófagos

Abstract

A perda da integridade de tecidos vivos exige atenção e cuidados imediatos pois, quando não tratada adequadamente, pode apresentar complicações locais ou até sistêmicas. Geralmente, estas complicações começam por infecções, quando os agentes patológicos penetram nos tecidos mais profundos, como a derme, e causam morte celular, inflamação e formação de biofilmes, entre outros. Neste sentido, a Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria Gram-negativa que apresenta alto risco à saúde humana, tanto pela sua vasta distribuição como pela sua toxicidade. Tendo em vista que os antibióticos perdem a sua eficácia ao longo do tempo e oferecem base para o surgimento de bactérias multirresistentes, a fagoterapia apresenta-se como uma alternativa para o controle do crescimento bacteriano. Entretanto, antes da sua aplicação in vivo é necessário realizar testes in vitro a fim de selecionar bacteriófagos específicos e simular um possível tratamento eficaz e mais preciso. Neste cenário, a técnica de scratch usando cultura celular epitelial visa mimetizar uma lesão tecidual com maior acuidade e avaliar a migração celular sob diferentes condições. O objetivo do presente trabalho foi prospectar um modelo in vitro de migração celular em fibroblastos murinos L929 ATCC CCL-1™ na presença de P. aeruginosa e suas toxinas, com ou sem o tratamento com bacteriófagos do banco de vírus do Laboratório de Virologia Aplicada, isolados no ano de 2023 de feridas crônicas de pacientes. Como resultado, verificou-se que 10^4 células viáveis de fibroblastos L929 toleram um inóculo inicial ~1-10 células (3,56 UFC/mL) de P. aeruginosa por pelo menos 24 horas. Nenhum dos 5 bacteriófagos apresentou ação cicatrizante em scratch, entretanto dois isolados chamados PAPB2 e PAS2 se mostraram como candidatos promissores para estudos futuros, já que estimularam a migração de L929, mesmo na presença de toxinas bacterianas e P. aeruginosa. Espera-se que o presente trabalho sirva de base para o desenvolvimento de futuros modelos experimentais de sistemas vivos in vitro com bactérias, bacteriófagos e células.

The loss of the integrity of healthy tissues requires immediate attention and care because, when not treated properly, it can lead to local or even systemic complications. These complications usually begin with infections, when pathological agents penetrate deeper tissues, such as the dermis, and cause cell death, inflammation and biofilm formation, among other things. In this context, Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative bacteria that presents a high risk to human health, both due to its wide distribution and its toxicity. Since antibiotics lose their efficacy over time and provide a basis for the emergence of multidrug-resistant bacteria, phage therapy is an alternative for controlling bacterial growth. However, before it can be applied in vivo, it is necessary to perform in vitro tests in order to select specific bacteriophages and simulate a possible effective and more precise treatment. In this scenario, the scratch technique using epithelial cell culture aims to mimic a tissue lesion with greater accuracy and assess cell migration under different conditions. The purpose of this study was to explore an in vitro model of cell migration in murine fibroblasts L929 ATCC CCL-1™ in the presence of P. aeruginosa and its toxins, with or without treatment with bacteriophages obtained from the virus bank of the Applied Virology Laboratory, isolated in 2023 from chronic wounds of patients. As a result, 10^4 viable L929 fibroblast cells were found to tolerate an initial inoculum of ~1-10 cells (3.56 CFU/mL) of P. aeruginosa for at least 24 hours. None of the 5 bacteriophages showed healing effects in scratch, but two isolates called PAPB2 and PAS2 proved to be promising candidates for future studies, since they stimulated the migration of L929, even in the presence of bacterial toxins and P. aeruginosa. It is expected that this work will serve as a basis for the development of future experimental models of in vitro living systems with bacteria, bacteriophages and cells.